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工艺流程题解题技巧浅析

2017-09-03林景胜广东省湛江市徐闻县实验中学

科学中国人 2017年18期
关键词:工艺流程方程式离子

林景胜广东省湛江市徐闻县实验中学

工艺流程题解题技巧浅析

林景胜
广东省湛江市徐闻县实验中学

全国Ⅰ卷理综化学中的工艺流程题得分率不高,是因为该题目考试内容变化大,考题模式多,学生难以抓住考试规律。本文作者从近三年理综化学工艺流程题常见考试内容及考题出题模式进行分析,谈谈该题如何下手,如何从课本基础问题进行知识延伸解决部分常见问题。

联系课本;金属;非金属;流程图

工艺流程题主要考查无机物性质,书写其相关的化学方程式、离子方程式、电子式、电离方程式和PH值关系等。只要好好联系课本中各种金属与非金属性质与流程图中反应,便有利于推断出考卷中未涉及物质的反应。

一、以2016年全国Ⅰ卷理综化学工艺流程题节选进行分析,联系课本中金属性质进行分析

NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:

(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_____。根据流程图可知反应物是NaClO3、SO2和H2SO4,生成物是ClO2。非金属氯元素化合价明显变化,根据课本中氧化还原反应原理化合价有升必有降,NaClO3反应生成ClO2化合价降低,非金属氧化物SO2具有还原性,此时化合价升高,可得生成Na2SO4。工业上为使得反应更充分,SO2必然过量,产物是NaHSO4。根据电子得失配平化学方程式得:2NaClO3+SO2+H2SO4==2NaHSO4+2ClO2。

(2)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去金属离子Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为_____、____。除去金属离子常用沉淀法,Mg(OH)2和CaCO3难溶于水,可推测加入NaOH和Na2CO3可以除去Mg2+和Ca2+。

二、以2015年全国Ⅰ卷理综化学工艺流程题节选进行分析,联系课本中金属性质进行分析

硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:

(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:Mg2B2O5· H2O+2H2SO4===2MgSO4+2H3BO3。

本小题考察化学方程式书写,化学方程式书写方面学生最大的问题是产物的确定很困难,工艺流程题中主要考察无机物性质。无机物Mg2B2O5可以表示成氧化物的形式MgO和B2O3,以已学知识金属氧化物与酸反应,反应物MgO可推断产物MgSO4,B元素反应产物由题目可得H3BO3,即使题目没有给出结果,B性质与Al有相似之处,联系课本中元素周期表,同主族性质相似进行推断B反应后产物与Al性质相似。

(2)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用____。再调节溶液的

(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式____。一元酸只能电离出分子中的一个H+,按照酸的性质H+。

(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。

NaH2PO2为____(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显___(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)。考察弱酸的共同性质,H3PO2是一元中强酸,H2PO2-已无法电离出H+,NaH2PO2为正盐,H3PO2是中强酸,NaOH是强碱,NaH2PO2为弱酸强碱盐,在课程学习中知道谁强显谁性得知显碱性。

(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式_______。

以单质S与NaOH溶液反应的化学方程式为雏形,3S+ 6NaOH==2Na2S+Na2SO3+3H2O歧化反应,推测白磷与溶液反应的化学方程式2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑。

虽然理综化学中的工艺流程题得分率不高,是因为该题目考试内容变化大,考题模式多,但是联系课本中金属元素与非金属元素性质,利用类比,根据题干与流程图的提示进行分析并解体,可以使得部分题目解题思路应运而生。在课堂上重点练习,总结解体经验诀窍,还是可以解决部分题目的。

[1]雷白娟.课堂教学中如何培养学生思维的深刻性[J].中小学教育.教法研究,2015(4) pH约为5,目的是_______。

“净化除杂”先加H2O2溶液再调节溶液的pH约为5,在工艺流程题目中多用于除去亚铁离子和铁离子。先加H2O2溶液作用是氧化,应从各无机物中具有还原性的金属离子Fe2+进行思考,此题目中H2O2是为了氧化Fe2+成为Fe3+。金属离子Fe2+具有还原性是高考考点,在其他题目中依然是重点。氧化之后再调节溶液的pH约为5,是使得金属离子形成沉淀的方法。在酸性条件下形成沉淀的以Fe3+和Al3+为主。按照沉淀顺序是PH值接近3时Fe3+完全沉淀形成Fe(OH)3后,PH值接近5时Al3+完全沉淀形成Al(OH)3。利用Fe3+和Al3+酸性条件下沉淀特点与其他离子分离,很好考察了金属铁和铝的性质。

(3)非金属单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程_____。

制备单质硼应当想到如何制备铝单质,而且应当想到硼酸H3BO3与Al(OH)3相似的特点。如果以Al(OH)3为原料制备铝单质,思路无非是Al(OH)3加热产生Al3O3之后再利用铝热反应Al3O3产生Al。类比法,利用2H3BO3===B2O3+3H2O B2O3+3Mg=== 3MgO+2B得到B。

三、以2014年全国Ⅰ卷理综化学工艺流程题节选进行分析,联系课本中非金属性质联系进行分析

次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:

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